CN103412555B - 一种电动汽车控制器芯片的故障诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出一种电动汽车控制器芯片的故障诊断方法，实现对控制器芯片的故障诊断，提高汽车的安全性。本发明的电动汽车控制器芯片的故障诊断方法，包括控制器芯片，关键在于所述控制器芯片与一个监控芯片通讯连接；所述监控芯片周期性地向控制器芯片发出问题，并根据控制器芯片答复所述问题的时间及内容来判断控制器芯片工作是否正常，如果控制器芯片工作不正常，则监控芯片的监控输出端输出安全指令，使控制器芯片的输出切换至安全状态。本发明的电动汽车控制器芯片的故障诊断方法可以实现对各个控制器芯片的功能监测，并在控制器芯片工作不正常时及时将控制器芯片输出切换到安全状态，从而保证了电动汽车的行驶安全。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车安全监控领域，具体为电动汽车控制器芯片的故障诊断方法。
背景技术
日益恶化的环境及能源危机是影响全球发展的重大问题，而传统汽车是消耗石油资源和制造环境污染的大户，研发节能低排的新型汽车将有效的缓解这方面的压力，而电动汽车的零排放，低噪声，能综合利用能源的特点将决定其是非常理想的交通工具。电动汽车使用电能作为唯一的动力来源，较传统车辆具备更高的电气化程度，车辆运行的相关控制都依赖于车辆的各种控制单元来实现，而整车控制器作为控制车辆运行的重要部件，其功能安全问题不可忽视。
一般的诊断检测一般都是基于控制器芯片本身对外围部分电路、传感器、执行器的检测，但不能实现对控制器芯片本身部分故障的检测，因此考虑到汽车功能安全，为达到较高的诊断覆盖率，需要对控制器芯片进行较为全面的诊断。
发明内容
本发明的目的是提出一种电动汽车控制器芯片的故障诊断方法，实现对控制器芯片的故障诊断，提高汽车的安全性。
本发明的电动汽车控制器芯片的故障诊断方法，包括控制器芯片，关键在于所述控制器芯片与一个监控芯片通讯连接；所述监控芯片周期性地向控制器芯片发出问题，并根据控制器芯片答复所述问题的时间及内容来判断控制器芯片工作是否正常，如果控制器芯片工作不正常，则监控芯片的监控输出端输出安全指令，使控制器芯片的输出切换至安全状态。
具体来说，上述的电动汽车控制器芯片的故障诊断方法包括如下步骤：
A：所述监控芯片向控制器芯片发出问题，如果控制器芯片未在预定的时间范围内答复所述问题，则转至C步骤；
B：所述监控芯片将控制器芯片所答复的内容与预存的答案进行比较，如果相同则所述监控芯片将错误计数器减M，检测的问题进行更新，并转至D步骤，所述错误计数器的最小计数值为0；
C：所述监控芯片将错误计数器加N，并保留此次问答监控的问题，若错误计数器达到预定上限，则监控芯片判断控制器芯片工作不正常，此次问答检测结束；所述M、N均为整数；
D：此次问答检测结束，等待下次问答检测。
进一步地，为保证监控芯片的功能正常，所述控制器芯片按照预定周期对监控芯片的问答检测功能进行校验检测，所述校验检测的步骤如下：
E：所述控制器芯片通过通讯获取监控芯片的错误计数器的计数值；
F：所述控制器芯片在接到监控芯片的问题后，向监控芯片回复错误的答案，并再次获取监控芯片的错误计数器的计数值；如果错误计数器的计数值按照预定的正确值进行了累加计数，则转至H步骤；
G：所述控制器芯片将校验计数器加1，在下次问答检测时，控制器芯片重复进行对监控芯片的校验检测，如果校验计数器达到预定上限，则控制器芯片认为监控芯片功能失效，将控制功能输出端输出低电平；
H:所述控制器芯片将校验计数器清零，继续正常运行。
进一步地，所述监控芯片采用与控制器芯片的电源不同的独立电源供电，所述监控芯片通过电压采集电路与所述控制器芯片的电源连接；监控芯片采集控制器芯片的电源电压，当控制器芯片的电源电压超出预定范围时，监控芯片的监控输出端输出所述安全指令。
进一步地，所述监控芯片的监控输出端与控制器芯片的功能输出端作为与门电路的两个输入端而与一个与门电路连接；所述安全指令为低电平；当控制器芯片工作不正常或控制器芯片的电源电压超出预定范围时，监控芯片的监控输出端输出低电平，从而利用高压电池继电器来切断高压电池的输出；当监控芯片功能失效时，控制器芯片的功能输出端输出低电平，从而利用高压电池继电器来切断高压电池的输出。根据与门电路的特性，只要门电路的两个输入端中任何一个为低电平，则无论另一个输入端是否为低电平，与门电路均输出低电平，这样就实现了对非正常工作状态下的控制器芯片或监控芯片的屏蔽。
具体来说，所述控制器芯片为整车控制器和/或电机控制器芯片。
本发明的电动汽车控制器芯片的故障诊断方法可以实现对各个控制器芯片的功能监测，并在控制器芯片工作不正常时及时将控制器芯片输出切换到安全状态，从而保证了电动汽车的行驶安全。
附图说明
图1为实施例1的电动汽车控制器芯片的故障诊断方法中的电路原理图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例的电动汽车控制器芯片的故障诊断方法，包括整车控制器芯片（即VMS芯片）和电机控制芯片，关键在于所述整车控制器芯片与一个监控芯片通过SPI总线连接，电机控制芯片通过CAN总线与该监控芯片连接；所述监控芯片的监控输出端与整车控制器芯片的功能输出端作为与门电路的两个输入端而与一个与门电路连接；该与门电路的输出端与高压电池继电器的控制端相连。
所述监控芯片周期性地向整车控制器芯片及电机控制芯片发出问题，并根据整车控制器芯片及电机控制芯片答复所述问题的时间及内容来判断整车控制器芯片及电机控制芯片工作是否正常，如果整车控制器芯片及电机控制芯片工作不正常，则监控芯片的监控输出端输出低电平的安全指令，通过与门电路及高压电池继电器来切断高压电池的输出；为保证监控芯片的功能正常，所述整车控制器芯片按照预定周期对监控芯片的问答检测功能进行校验检测，当监控芯片功能失效时，整车控制器芯片的功能输出端输出低电平的安全指令，通过与门电路及高压电池继电器来切断高压电池的输出。
具体来说，上述的电动汽车整车控制器芯片的故障诊断方法包括如下步骤：
A：所述监控芯片向控制器芯片发出问题，如果控制器芯片未在预定的时间范围内答复所述问题，则转至C步骤；
B：所述监控芯片将控制器芯片所答复的内容与预存的答案进行比较，如果相同则所述监控芯片将错误计数器减M，检测的问题进行更新，并转至D步骤，所述错误计数器的最小计数值为0；
C：所述监控芯片将错误计数器加N，并保留此次问答监控的问题，若错误计数器达到预定上限，则监控芯片判断控制器芯片工作不正常，此次问答检测结束；所述M、N均为整数；
D：此次问答检测结束，等待下次问答检测。
所述校验检测的步骤如下：
E：所述控制器芯片通过通讯获取监控芯片的错误计数器的计数值；
F：所述控制器芯片在接到监控芯片的问题后，向监控芯片回复错误的答案，并再次获取监控芯片的错误计数器的计数值；如果错误计数器的计数值按照预定的正确值进行了累加计数，则转至H步骤；
G：所述控制器芯片将校验计数器加1，在下次问答检测时，控制器芯片重复进行对监控芯片的校验检测，如果校验计数器达到预定上限，则控制器芯片认为监控芯片功能失效，将控制功能输出端输出低电平；
H:所述控制器芯片将校验计数器清零，继续正常运行。
进一步地，所述监控芯片采用与整车控制器芯片的电源不同的独立电源供电，所述监控芯片通过电压采集电路与所述整车控制器芯片的电源连接；监控芯片采集整车控制器芯片的电源电压，当整车控制器芯片的电源电压超出预定范围时，监控芯片的监控输出端输出低电平，从而利用与门电路和高压电池继电器来切断高压电池的输出。
除了对外部功能芯片的检测，监控芯片还将进行相关的自检功能。监控芯片在开始正常运行前，还需进行其对程序代码、存储单元、输出控制通信线路进行自检，自检通过后，监控芯片才可进入正常工作状态；在运行中，监控芯片将对任务执行周期进行检测；若自检异常，将停止问答检测机制，并切断安全控制输出。
Claims (5)
1.一种电动汽车控制器芯片的故障诊断方法，包括控制器芯片，其特征在于所述控制器芯片与一个监控芯片通讯连接；所述监控芯片周期性地向控制器芯片发出问题，并根据控制器芯片答复所述问题的时间及内容来判断控制器芯片工作是否正常，如果控制器芯片工作不正常，则监控芯片的监控输出端输出安全指令，使控制器芯片的输出切换至安全状态；具体包括如下步骤：
A：所述监控芯片向控制器芯片发出问题，如果控制器芯片未在预定的时间范围内答复所述问题，则转至C步骤；
B：所述监控芯片将控制器芯片所答复的内容与预存的答案进行比较，如果相同则所述监控芯片将错误计数器减M，检测的问题进行更新，并转至D步骤，所述错误计数器的最小计数值为0；
C：所述监控芯片将错误计数器加N，并保留此次问答监控的问题，若错误计数器达到预定上限，则监控芯片判断控制器芯片工作不正常，此次问答检测结束；所述M、N均为整数；
D：此次问答检测结束，等待下次问答检测。
2.根据权利要求1所述的电动汽车控制器芯片的故障诊断方法，其特征在于所述控制器芯片按照预定周期对监控芯片的问答检测功能进行校验检测，所述校验检测的步骤如下：
E：所述控制器芯片通过通讯获取监控芯片的错误计数器的计数值；
F：所述控制器芯片在接到监控芯片的问题后，向监控芯片回复错误的答案，并再次获取监控芯片的错误计数器的计数值；如果错误计数器的计数值按照预定的正确值进行了累加计数，则转至H步骤；
G：所述控制器芯片将校验计数器加1，在下次问答检测时，控制器芯片重复进行对监控芯片的校验检测，如果校验计数器达到预定上限，则控制器芯片认为监控芯片功能失效，将控制功能输出端输出低电平；
H:所述控制器芯片将校验计数器清零，继续正常运行。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车控制器芯片的故障诊断方法，其特征在于所述监控芯片采用与控制器芯片的电源不同的独立电源供电，所述监控芯片通过电压采集电路与所述控制器芯片的电源连接；监控芯片采集控制器芯片的电源电压，当控制器芯片的电源电压超出预定范围时，监控芯片的监控输出端输出所述安全指令。
4.根据权利要求3所述的电动汽车控制器芯片的故障诊断方法，其特征在于所述监控芯片的监控输出端与控制器芯片的控制功能输出端作为与门电路的两个输入端而与一个与门电路连接；所述安全指令为低电平；当控制器芯片工作不正常或控制器芯片的电源电压超出预定范围时，监控芯片的监控输出端输出低电平，从而利用高压电池继电器来切断高压电池的输出；当监控芯片功能失效时，控制器芯片的控制功能输出端输出低电平，从而利用高压电池继电器来切断高压电池的输出。
5.根据权利要求1或2所述的电动汽车控制器芯片的故障诊断方法，其特征在于所述控制器芯片为整车控制器和/或电机控制器芯片。
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